Космическая академия

При поперечных ускорениях изменения со стороны общей гемодинамики существенно меньше. Этим и был определен выбор позы для космонавтов в ПКА при его выведении на орбиту и спуске на Землю. Оптимальной, с этих позиции, оказалась поза, показанная на рис. 6, где а — угол между результирующим вектором ускорения и вертикалью корабля; е — угол наклона спинки кресла; х — угол между линиями: центр сердца — сетчатка глаза и продольной анатомической осью тела.
Рис. 6. Оптимальная поза космонавта в ПКА
Положение космонавта в горизонтальном кресле при угле ?+?=8...12° с бедрами, согнутыми так, что колени подняты на высоту глаз, представляет собой наилучший компромисс для переносимости ускорений +Gx.
Профилактика расстройств и повышение устойчивости организма к перегрузкам осуществляется в двух основных направлениях.
1. Физические методы: применение противоперегрузочных компенсирующих костюмов; придание оптимальной позы по отношению к вектору перегрузки с помощью специального кресла с профилированным ложементом; дыхание при повышенном давлении.
2. Физиологические методы: неспецифические и специфические виды физической тренировки, общее закаливание организма; применение фармакологических средств; тренировки на центрифуге.
Повышение адаптационных возможностей организма к перегрузкам целенаправленными тренировками на центрифуге связано с проявлением скрытого механизма перераспределения крови, который включается при нарушении кровообращения. При систематических воздействиях перегрузок в центральной нервной системе образуются новые (требуемые) условно-рефлекторные связи, начинающие действовать с появлением перегрузки. Таким образом может быть повышена устойчивость организма к ускорениям на 1,5—2 g.
В этом здании размещена уникальная центрифуга ЦФ-18
Рассмотрим кратко устройство и основные характеристики одной из самых больших в мире центрифуг ЦФ-18, которая функционирует в ЦПК им. Ю. А. Гагарина.
Это уникальное инженерное сооружение со следующими техническими характеристиками:
радиус вращения центра тяжести кабины ........................................ 18 м
диапазон создаваемых перегрузок:
с одноместной кабиной.................. 0—30 g
с двухместной .............................. 0—20 g
максимальный градиент нарастания (убывания) перегрузок ........................ 5 g/c
полезный вес в кабине ........................ 500 кг
вес вращающихся масс........................ 300 т
Ферма ЦФ-18 установлена непосредственно на роторе двигателя постоянного тока номинальной мощностью 6 МВт. Кабина центрифуги помещена в карданов подвес, что обеспечивает ориентацию вектора перегрузки в любом заданном направлении. Кабина герметична и, по существу, представляет собой миниатюрную термобарокамеру с регулировкой:
температуры в диапазоне ........... +12 — + 50° С
давления в пределах .................. 800 — 40 мм.рт.ст.
относительной влажности в пределах........................................ 30 — 70%: газового состава Од, N2 и СО2 в любых соотношениях
Центрифуга позволяет имитировать перегрузки, сопровождающие космический полёт
Управление вращением ЦФ-18 может осуществляться как в ручном режиме испытателем с пульта, установленного в кабине, так и в автоматическом режиме по программам, задаваемым от бортовой цифровой вычислительной машины или внешнего вычислительного комплекса.
Электрические связи кабины с внешними устройствами, пультами и вычислительным комплексом осуществляются через вращающиеся контактные устройства.
Пневматическая связь системы вакуумирования и регулирования газового состава кабины осуществляется через герметичные вращающиеся воздушные переходы.
Для анализа вдыхаемого и выдыхаемого испытателем воздуха в кабине установлен газоанализатор.
Оперативный контроль за состоянием испытателя в процессе вращения осуществляется с главного пульта врача, куда выводятся такие параметры, как электрокардиограмма, частота пульса, частота дыхания, электромиограмма, артериальное давление в плече, в мочке уха и др. С пульта врача ведутся двусторонние переговоры с испытуемым и телевизионное наблюдение за его состоянием.
Для углубленного анализа процесса тренировки в ходе ее разбора параметры психофизиологического состояния и параметры, характеризующие операторские возможности, записываются на магнитных и графических регистраторах.
Центрифуга ЦФ-18 используется в Центре подготовки космонавтов для отбора кандидатов в космонавты, проведения врачебно-летной комиссии, клинико-физиологических обследований космонавтов, исследований возможностей космонавтов управлять ПКА в условиях, максимально приближенных к полетным. На базе этой центрифуги функционирует тренажер по выполнению операций на таких ответственных участках полета, как выведение на орбиту и спуск на Землю.
Особые требования к операторским возможностям космонавтов возникают при ручном управлении спуском ПКА с орбиты после длительного пребывания в условиях невесомости и возникновении аварийных ситуаций в полете.
Моделирование такого режима в наземных условиях осуществляется на центрифуге ЦФ-18 посредством создания избыточного давления на нижнюю часть туловища испытателя. В этом случае его сердечнососудистая система функционирует в режиме, характерном для невесомости. По достижении адаптации сердечно-сосудистой системы к этим условиям испытатель подвергается перегрузкам, значения которых соответствуют условиям спуска ПКА с орбиты. Такая методика позволяет приблизить условия тренировок космонавтов к условиям возвращения ПКА с орбиты, увеличить надежность его ручной системы управления и повысить безопасность космических полетов.
С кинофотоаппаратом и телекамерой
Кинофотоподготовка космонавтов занимает важное место в системе профессиональной подготовки. Это связано с большими возможностями средств и методов кинофототехники, широко используемой в настоящее время на ПКА и орбитальных станциях. Результаты космических экспериментов и исследований во многом определяются качеством выполненных кинофотосъемок, являющихся объективными данными этих работ. Исходя из этого, Кинофотоподготовка космонавтов проводится с целью:
• ознакомления с основами теории кинофототехники, светотехники и оптики;
• ознакомления со средствами и методами кино- и фотосъемки;
• привития и совершенствования практических навыков по работе с кинофотоаппаратурой в условиях, приближенных к космическому полету;
• формирования навыков работы со штатной кинофотоаппаратурой на Земле по полетной программе кинофотосъемок.
Основными задачами, решаемыми кинофотосъемкой, являются:
• исследование Земли и окружающего ее пространства (облачного, снежного и ледового покровов, залежей полезных ископаемых, состояния атмосферы, акватории морей и океанов и др.);
• картографирование ландшафтов поверхности Земли, ее природных ресурсов и растительного покрова;
• регистрация научных, технических и медико-биологических экспериментов с целью анализа и отработки методик их проведения в космическом полете (стыковка, выход в открытый космос, переход из корабля в корабль, исследование координации движений космонавтов и т. д.);
• исследование Луны, Солнца, планет и звезд непосредственно из космоса, где исключено влияние атмосферы Земли;
• оценка работоспособности экипажа и систем ПКА на различных этапах полета;
• создание научно-технических и учебно-методических кинофильмов для совершенствования подготовки космонавтов.